BR102014022372A2 - conectores forjados para uma grade de aterramento - Google Patents

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Abstract

conectores forjados para uma grade de aterramento. trata-se de uma família de conectores forjados com aplicação específica para unir segmentos de cabo de cobre que constituem uma grade de aterramento subterrânea em uma subestação de utilidade elétrica. os conectores têm um membro do corpo com pelo menos uma região forjada dotada de uma cuba para receber um condutor elétrico. a região forjada tem uma abertura que se estende pelo comprimento da cuba para permitir a inserção, em uma direção radial, do condutor elétrico na cuba. um inserto é configurado para o engate conjugado com a abertura na região forjada, tal que, quando o inserto é combinado com o membro do corpo, um condutor elétrico disposto na cuba é radialmente aprisionado no conector. o corpo do conector e o inserto têm uma superfície externa cilíndrica na região forjada para facilitar o forjamento do conector para fixá-lo ao condutor elétrico. o conector pode ser configurado como uma emenda sobreposta, tê ou cotovelo.

Description

"CONECTORES FORJADOS PARA UMA GRADE DE ATERRAMENTO" ANTECEDENTES DA INVENÇÃO Campo Da Invenção [0001] Esta invenção refere-se ao campo de conectores para condutores elétricos, e, mais particularmente aos conectores forjados para uso em uma grade de aterramento.
Antecedentes [0002] As subestações nos sistemas de distribuição de energia elétrica exigem um sistema de aterramento projetado e instalado apropriadamente para garantir o desempenho confiável. A ligação à terra é tipicamente alcançada com uma grade de condutores elétricos enterrados no solo. O equipamento da subestação é conectado à grade de aterramento por meio de cabos, hastes ou barras que são conectadas de maneira segura à grade. [0003] As conexões na grade e feitas com ela são tipicamente feitas usando os conectores para fins específicos que são cravados a um condutor da grade. O processo de enrugamento usado para prender um conector concentra a força compressiva em uma ou em algumas localizações ao redor da circunferência do condutor. Esta concentração localizada da força pode resultar em uma conexão elétrica ruim. 0 forjamento é um processo que distribui força compressiva de maneira uniforme ao redor da circunferência de um corpo cilíndrico. Portanto, um conector apropriadamente forjado fornecerá, em geral, uma conexão superior em comparação com um conector enrugado.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO [0004] A presente invenção fornece uma família de conectores forjados com aplicação específica para unir segmentos de cabo de cobre que constitui uma grade de aterramento subterrânea em uma subestação de utilidade elétrica. Os insertos ou "tampas" removíveis permitem que os conectores se unam aos cabos contínuos existentes antes da instalação. [0005] Os conectores compreendem um membro do corpo com pelo menos uma região forjada dotada de uma cuba para receber um condutor elétrico, sendo que a região forjada tem uma abertura que se estende no comprimento da cuba para permitir a inserção, em uma direção radial, do condutor elétrico na cuba. Um inserto é configurado para o engate conjugado com a abertura na região forjada, tal que, quando o inserto é combinado com o membro do corpo, um condutor elétrico disposto na cuba é radialmente aprisionado no conector. O corpo do conector e o inserto têm uma superfície externa cilíndrica na região forjada para facilitar o forjamento do conector para fixá-lo ao condutor elétrico. O conector pode ser configurado como uma emenda sobreposta, tê ou cotovelo.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0006] A Figura 1 é uma de vista em perspectiva de um conector de acordo com uma primeira modalidade da invenção. [0007] A Figura 2 é uma vista em elevação lateral do conector mostrado na Figura 1. [0008] A Figura 3 é uma vista em elevação de uma extremidade do conector mostrado na Figura 1. [0009] A Figura 4 é uma de vista em perspectiva de um conector de acordo com uma segunda modalidade da invenção. [0010] A Figura 5 é uma vista em elevação de uma extremidade do conector mostrado na Figura 3. [0011] A Figura 6 é uma de vista em perspectiva de um conector de acordo com uma terceira modalidade da invenção. [0012] A Figura 7 é uma vista em elevação de uma extremidade do conector mostrado na Figura 5.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [0013] Na descrição seguinte, para fins de explicação e não de limitação, os detalhes específicos são estabelecidos a fim de fornecer uma compreensão completa da presente invenção. No entanto, será evidente para uma pessoa versada na técnica que a presente invenção pode ser praticada em outras modalidades que se separam destes detalhes específicos. Em outras ocasiões, as descrições detalhadas dos métodos e dispositivos bem conhecidos são omitidas para não obscurecer a descrição da presente invenção com detalhe desnecessário. [0014] As Figuras 1 a 3 ilustram um conector de aterramento em tê dividido 10. A finalidade deste conector é unir o cabo (revestido com cobre, filamentos de cobre torcidos ou cobre sólido) e/ou haste de aterramento (cobre sólido ou revestido com cobre/ligado a ele) ou barra de reforço em uma configuração de 90°. O conector 10 compreende um membro do corpo 12 e um par de insertos ou "tampas" 14. O membro do corpo e os insertos são preferivelmente feitos de cobre de alta pureza, como cobre eletrolítico. Com os insertos removidos, o corpo do conector 12 tem uma cuba quase semicilíndrica 16 para receber um cabo do condutor 17. Em um exemplo específico, o diâmetro da cuba cilíndrica é 1,508 cm (0,594 polegada) . [0015] Os insertos 14 são configurados com uma superfície interna cilíndrica complementar 18 tal que o conector montado tem uma superfície interna cilíndrica completa cirdcundando o cabo nas regiões forjadas 24. Os insertos 14 têm flanges 20 que são recebidos nas fendas correspondentes 22 no membro do corpo 12. Estes flanges e as fendas definem as superfícies de chaveamento que ajudam na inserção axial dos insertos no membro do corpo e impedem que os insertos sejam removidos radialmente. Os flanges e as fendas também podem ser configurados com uma afunilamento axial em direção ao centro do membro do corpo para impedir que os insertos deslizem por todo o caminho através das fendas e temporariamente force os insertos nas fendas durante a instalação antes do forjamento. [0016] O conector 10 é preso a um cabo primeiro ao remover os insertos 14 e, então, ao colocar o cabo na cuba 16. Os insertos 14 são, então, inseridos axialmente nas fendas 22. As regiões forjadas 24 do conector são, então, inseridas em uma ferramenta de forjamento adequada e uniforme e radialmente comprimidas para reter o cabo. Em um exemplo especifico, as regiões forjadas do conector têm 2,54 cm (1,00 polegada) de largura e têm um diâmetro externo de 3,17 cm (1,25 polegada) . A operação de forjamento é preferivelmente realizada usando a Ferramenta de Forjamento Radial de 360° fabricada pela DMC Power, Inc. de Gardena, Califórnia. [0017] A seção central 26 do membro do corpo entre as duas regiões forjadas 24 não envolvem totalmente o cabo para fins de reduzir o volume do material no conector. Os comprimentos mais curtos resultantes dos insertos 14 aumentam a resistência do conector ao minimizar o movimento de inversão criado sob uma carga de tração entre as partes com 90° do conector. [0018] 0 macho cilíndrico 28 não exige um inserto uma vez que o cabo, a haste ou a barra de reforço pode ser inserido axialmente. O diâmetro externo do macho cilíndrico é dimensionado para a ferramenta de forjamento e irá, geralmente, ter o mesmo diâmetro externo que as regiões de forjamento 24. Um orifício 30 é perfurado até o centro do conector. Este orifício serve para verificar a profundidade de inserção apropriada durante a instalação e permite que a umidade escape depois da instalação. [0019] As Figuras 4 e 5 ilustram um conector de cotovelo/tê/cruz dividido e deslocado 40. Este conector é projetado para unir o cabo e/ou a haste de aterramento ou a barra de reforço em uma configuração deslocada em 90°. A construção e a montagem do conector 40 é essencialmente a mesma que para o conector 10 descrito acima. Como com o conector 10, a área atrás das duas regiões forjadas 44 do membro do corpo 42 foram removidas para a redução do material e para minimizar o movimento de inversão entre as partes em 90 °. [0020] As Figuras 6 e 7 ilustram um conector de aterramento paralelo separado 50. Dois orificios paralelos 54 e 56 permitem que o conector seja usado em várias geometrias com o cabo flexivel, como tê, cruz deslocada, emenda ou cabo continuo paralelo. Como com os conectores descritos acima, o conector 50 pode ser usado com o cabo, com a haste de aterramento e/ou a barra de reforço. As duas seções recortadas 58 e 60 em qualquer lado do corpo do conector 52 servem duas finalidades. Primeiro, elas reduzem a quantidade de material no conector, permitindo que uma força exigida menor o deforme piasticamente durante o forjamento. Segundo, elas fornecem uma área onde o encaixe pode comprimir adicionalmente, mesmo depois de o cabo e a interface do conector terem sido completamente comprimidos. Isso permite um grande alcance, isto é, a habilidade de acomodar vários tamanhos de cabo com um diâmetro de único orificio. [0021] Ao contrário das modalidades previamente descritas, o conector 50 não têm regiões forjadas separadas para os condutores conectados. Em vez disso, todo o corpo do conector, com os insertos 14, é inserido em uma ferramenta de forjamento adequada e uniforme e radialmente comprimida para reter ambos os condutores. Em um exemplo especifico, o diâmetro externo do conector 50 é 5,08 cm (2,00 polegadas). [0022] Será reconhecido que a invenção descrita acima pode ser incorporada em outras formas especificas sem se separar do espirito ou caracteristicas essenciais da revelação. Assim, compreende-se que a invenção não deve ser limitada pelos detalhes ilustrativos precedentes, mas de preferência deve ser definida pelas reivindicações em anexo.

Claims (11)

1. Conector caracterizado pelo fato de que compreende: Um membro do corpo com pelo menos uma região forjada dotada de uma cuba para receber um condutor elétrico, sendo que a região forjada tem uma abertura que se estende por um comprimento da cuba para permitir a inserção, em uma direção radial, de um condutor elétrico na cuba ; Um inserto configurado para o engate conjugado com a abertura na região forjada, tal que, quando o inserto é combinado com o membro do corpo, um condutor elétrico disposto na cuba é radialmente aprisionado no conector.
2. Conector, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o membro do corpo compreende duas regiões forjadas dispostas em ângulos retos entre si, sendo que cada região forjada é dotada de uma cuba para receber um condutor elétrico e uma abertura que se estende por um comprimento da cuba para permitir a inserção, em uma direção radial, de um condutor elétrico na cuba.
3. Conector, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o membro do corpo compreende duas regiões forjadas coaxiais, sendo que cada região forjada é dotada de uma cuba para receber um condutor elétrico e uma abertura que se estende por um comprimento da cuba para permitir a inserção, em uma direção radial, de um condutor elétrico em ambas as cubas, sendo que o membro do corpo compreende adicionalmente uma parte de derivação dotada de uma abertura cilíndrica para receber um condutor elétrico adicional.
4. Conector, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a parte da derivação é disposta perpendicular às duas regiões forjadas em uma configuração em tê.
5. Conector, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o membro do corpo é configurado com primeira e segunda cubas para receber os respectivos condutores elétricos, sendo que o membro do corpo tem primeira e segunda aberturas que se estendem por um comprimento das respectivas cubas para permitir a inserção, em uma direção radial, de respectivos condutores elétricos na cuba e em que o inserto é um dos dois insertos, cada um configurado para o engate conjugado com as respectivas aberturas.
6. Conector, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a primeira e a segunda cubas são orientadas paralelas entre si.
7. Conector, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma seção transversal da cuba define um primeiro arco circular.
8. Conector, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o inserto tem uma cuba com uma seção transversal que define um segundo arco circular complementar ao primeiro arco circular.
9. Conector, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o membro do corpo e o inserto têm superficies de chaveamento correspondentes tal que o inserto é axialmente inserivel no membro do corpo e é radialmente retido nele.
10. Método de fixar o conector, de acordo com a reivindicação 1, a um condutor elétrico, caracterizado pelo fato de que compreende: inserir o condutor elétrico na cuba do membro do corpo; inserir o inserto na abertura na região forjada; comprimir a região forjada radial e internamente com uma ferramenta de forjamento.
11. Método de fixar o conector, de acordo com a reivindicação 6, ao primeiro e ao segundo condutores elétricos, caracterizado pelo fato de que compreende: inserir o primeiro condutor elétrico na primeira cuba do membro do corpo; inserir o segundo condutor elétrico na segunda cuba do membro do corpo; inserir os dois insertos nas respectivas aberturas; comprimir a região forjada radial e internamente com uma ferramenta de forjamento.
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